2环境质量评价

2.环境质量评价2.1环境质量评价的对象和内容2.1.1环境质量评价的概念2.1.2环境质量评价的对象2.1.3环境质量评价的内容2.1.4环境质量评价评价程序2.2环境质量评价方法2.2.1污染源调查与评价2.2.2环境质量指数评价法环境质量评价：是利用近期的环境监测数据，对照环境质量评价标准，评价环境系统的内在结构和外部状态对人类以及生物界的生存和繁衍的适宜性程度。2.1环境质量评价对象和内容2.1.1概念环境质量评价是对环境质量与人类社会生存和发展需要满足程度进行评定。环境质量评价的对象是环境质量与人类生存发展需要之间的关系，也可以说环境质量评价所探讨的是环境质量的社会意义。环境质量评价包括：水环境质量环境空气质量土壤环境质量声环境质量生态环境质量2.1.2环境质量评价的对象2.1.3环境质量评价的内容内容水环境自然环境社会环境土壤环境生态环境地质环境大气环境人口政治、法律文化、教育宗教信仰生活环境经济状况环境质量现状评价包括如下内容：①污染源调查与评价；②环境污染物监测项目的确定；③环境监测网点的布设；④获得环境监测数据；⑤建立环境质量指数系统进行综合评价；⑥得到环境质量现状评价结论。2.1.4环境质量评价程序现状分析和评价阶段现状监测阶段准备工作阶段评价报告书编制阶段2.2.1.1污染源概述污染源：通常是指向环境排放或者释放有害物质或者对环境产生有害影响的场所、设备和装置。污染物：任何以不适当的浓度、数量、速度、形态和途径进入环境系统并对环境产生污染或者破坏物质和能量，通称为污染物。2.2环境质量评价方法2.2.1污染源调查与评价污染物的分类一次污染物二次污染物2.2.1.2污染源分类按产生性质：自然污染源；人为污染源按对环境要素影响：大气污染源；水体污染源；土壤污染源；生物污染源按污染物性质：物理性污染源；化学性污染源；生物性污染源按生产行业：工业污染源；农业污染源；交通运输污染源；生活污染源2.2.1.3污染源调查目的和内容污染源调查的目的是用其污染物的种类、数量、方式、途径以及污染源的类型和位置，判断出主要的污染物和主要污染源，为环境评价与环境治理提供依据。污染源调查的内容包括：工业污染源生活污染源农业污染源21njjII2.2.1.4污染源调查方法（1）普查与详查污染源调查一般采用普查与详查相结合的方法。（2）污染物排放量的估算①物料平衡法②排污系数法③实测法tGPQGt—投入的物料量P—产品包含这种物料的量Q—物料流失量Q’—污染物排放量tQGP'QRQQ—污染物排放量K—经验排放系数W—单位时间产量QKWQCqQ—排污量C—污染物算术平均浓度q—烟气或废水流量2.2.1.5污染源评价（1）等标污染负荷与等标污染负荷比第i个污染源的第j种污染物的等标污染负荷定义为：第i个污染源的等标污染负荷PI：区域的等标污染负荷P：第j种污染物占工厂的等标污染负荷比：/ijijjPGSGij—第i个污染源中第j种污染物的年排放量Sj—第j种污染物的评价标准1nIijjPP111mmnIijiijPPP1ijijjnIijjPPKPP第i个污染源占区域的等标污染负荷比（2）主要污染物的确定将累计百分比大于80%的污染物确定为该污染源的主要污染物。（3）主要污染源的确定将累计百分比大于80%的污染源确定为该区域的主要污染源。111nijjIimnijijPPKPP环境质量指数：是一个有代表性的、综合性的数值，它表征着环境质量的整体优势。环境质量分级：根据环境质量指数，按照一定的数学方法，将表征环境质量的各种数值综合归类，就可确定所评价的环境质量所属的等级，这一过程叫做环境质量分级。2.2.2.1环境评价指数的设计原则指数与代表评价因子相关的原则指数的可比性原则指数的直观易懂原则指数的可累加原则2.2.2环境质量指数评价法2.2.2.2环境质量指数评价方法（1）单因子评价指数根据所选用的评价标准、计算方法和评价因子的观测值获取方式不同，将单因子指数分为以下几类：①采用环境质量标准绝对值为评价标准②采用环境质量标准相对值为评价标准③采用环境质量相对百分数④采用经验公式直接计算⑤例：二氧化硫污染指数和烟尘浓度污染指数计算公式：/jjjICSCj—第j种评价因子在环境中的观测值Sj—第j种评价因子的评价标准10.431184.0baSS0.00.30.70.00.00.00.180.450.370.00.00.00.70.30.00.00.20.60.20.0R（2）多因子环境质量分指数多因子环境质量分指数：对于每一个待评价的环境要素，通常都需要对该要素中的多个因子的单因子评价指数进行综合，将多因子目标值组合成一个指数，这就是该环境要素的多因子环境质量分指数。根据综合的方法将分指数划分为以下几类：①累加型分指数②幂函数累加型分指数③兼顾极值的累加型分指数④其他多因子指数①累加型分指数a.简单累加式环境质量分指数b.矢量累加式环境质量分指数c.加权累加式环境质量分指数1njjIIWj—各单因子评价指数对应的权系数11njjjnjjWIIW211njjjnjjWIIW22(max)()2jjIII-或者②幂函数累加型分指数③兼顾极值的累加型分指数在计算分指数时不仅考虑Ij的平均值，还应当兼顾中Ij的最大值maxIj，例如内罗梅型多因子指数51.371(5.7)iiiCORAQISWj—各单因子评价指数对应的权系数a、b分别为系数和指数1()nbjjjIaWI④其他多因子指数a.橡树岭大气质量指数b.美国大气污染指数c.上海大气质量指数iiiUWUI1—二氧化硫指数I2—氮氧化物指数I3—一氧化碳指数I4—臭氧指数I5—颗粒物指数I6—二氧化硫指数与颗粒物指数的乘积max11()()niiiiiCCISnS1/1/iiiSWSCj—参与评价的污染物24h环境平均浓度Sj—相应的大气质量评价标准a.应用单个因子观测值的统计资料b.应用单个因子的环境容量maxAWWSi—评价标准Bi—环境背景值Vi—环境可容纳量σi—某因子观测值的标准差分指数计算中加权系数的确定ijnnAa123456max,,,,,PSIIIIIII式中，Ui=1/Vi由于可容纳量越大，所容许的污染物的数量也就越大，因此评价时其权重系数就可以降低。c.应用环境化学或环境毒理学研究结果d.从环境化学和环境毒理学角度来看，多种污染物的影响具有相加、协同、拮抗等联合作用，国家颁布的污染物环境质量评价标准则综合考虑了这方面的结果。d.专家调查评分方法e.主成分分析法Si—第i种评价因子的评价标准iiiWiiiiSBVB（3）多要素环境质量综合因子最常用的权值确定的方法有：专家评分法模糊综合评判法层次分析法主成分分析法()()ABxx这种方法是T.L.Saaty于1980年提出的。专家调查评分重要性标度：“两两比较法”构造多因子比较矩阵设有n个需要比较的因子X1，X2，…Xn，环境专家对它们进行两两因子之间的重要程度比较，将结果写成矩阵形式：该矩阵是一个互反性判断阵，矩阵元素存在关系aii=1、aij=1/aji,那么两两比较的次数为n(n+1)/2③因子权重系数的确定式中，W的分量就是对应于n个因子的权重系数基于专家评分法的层次分析法1ijijnijiaaa—1/niiii——④求解特征值和特征向量a.和积法b.方根法⑤一致性检验1niijjWa——1niijjWna—11/nniiiiiIWIW1niiII1/niiii——（4）环境质量指数的分级方法①总分法20.576226.6baCC②加权求和法③模糊数学法a.模糊集合的概念特征函数：对于一个集合，若存在一个子集A，则空间任一元素x属于A或不属于A，二者必居其一，用函数表示为A(x)，叫做集合A的特征函数。模糊集合：设给定论域U，U上的一个子集A，对于任意元素x∈U，都能够确定一个函数μA(x)∈[0,1]，用以表示x属于A的程度。μA(x)称为x对A的隶属度。由于常用的模糊子集是离散形式，故A可以表达为：max..1nCInWi—对应因子的权重系数1122()/,()/,,()/AAAnnAxxxxxx()1()AAxx—b.模糊集合运算相等：余：域U上模糊子集A的余记为，其隶属度为并：域U上两个模糊子集A和B的并集，记作A∪B，若令C=A∪B，则交：域U上两个模糊子集A和B的交集，记作A∩B，若令C=A∩B，则代数积：域U上两个模糊子集A和B的代数积，记作A·B，若令C=A·B，则代数和：域U上两个模糊子集A和B的代数和，记作AB，若令C=AB，则A—()()()max(),()CABABxxxxx0.80.70.50.3A()()()min(),()CABABxxxxx()()()()()CABABxxxxx()Ax—maxmin,ijikkjikkjkkCabab()()()CABxxx0.60.70.30.4CAB0.60.70.30.4CABb.模糊关系和模糊矩阵复合运算模糊关系：两个域X、Y的积集记作X×Y，定义X×Y的一个模糊子集R，R称为X与Y的一个模糊关系，写成R：X×Y→[0,1],其关系可以用隶属函数μR(x,y)来表示。模糊矩阵：1()0xAAxxA优良中差劣空气水体土壤生物在该模型矩阵中，rij表示第i个要素被评为第j级环境质量的可能性，即i对j的隶属度。模糊矩阵运算：把模糊矩阵的乘法运算称为模糊矩阵的运算。目前模糊矩阵的复合运算有四种模型：模型1[记作M1(∧,∨)]：例：有两个模糊矩阵A、B0.20.40.60.9B1122ijikkjijijinnjkCabababab0.580.950.280.47CAB模型2[记作M2(·,)]：例：仍用上例，则有模型3[记作M3(·,∨)]：例：仍用上例，则有1122ijikkjijijinnjkCabababab1122ijikkjijijinnjkCababababmaxijikkjikkjkkCabab0.81.00.50.7CABBAR模型4[记作M4(∧,)]：例：仍用上例，则有比较四种模型的计算结果，M4(∧,)不能突出主要因素，在环境评价中不宜采用，其他三种均可采用。0.420.630.180.27CAB1122ijikkjijijinnjkCabababab1122ijikkjijijinnjkCabababab④模糊综合评价⑤模糊综合评价的步骤：建立评价对象的因素集U，因素就是参与评价的n个因子的数值建立评价集V，其中V是与U相应的评价标准分级的集合找出因素域U与评价域V之间的模糊关系矩阵R，R称为单因素评价矩阵。综合评价。由于对U中各因素有不同的侧重，需要对每个因素赋予不同的权重，可表示为U上的一个模糊子集A。则综合评价为：123450.2/,0.7/,1/,0/,0.5/Axxxxx本章小结学习要点：1.污染源调查方法及污染物排放量的估算；2.等标污染负荷与等标污染负荷比，如何确定主要污染物和主要污染源；3.单因子评价指数和多因子环境质量分指数的分类；4.分指数计算中加权系数的确定方法；5.环境质量指数的分级方法。难点1、2章习题1.